Московский экономический журнал 11/2023

Posted by redaktor
image_pdfimage_print

PDF-файл статьи

Научная статья

Original article

УДК 631.452

doi: 10.55186/2413046X_2023_8_11_577

ОЦЕНКА ВРЕМЕННОЙ ДИНАМИКИ СОДЕРЖАНИЯ ГУМУСА В ЧЕРНОЗЕМАХ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ ЗА 1990-2021 ГОДЫ

ASSESSMENT OF THE TIME DYNAMICS OF HUMUS CONTENT IN THE CHERNOZEMS OF THE KRASNODAR TERRITORY FOR 1990-2021

Шаповалов Дмитрий Анатольевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой информатики, Государственный университет по землеустройству, Москва, Россия, shapoval_ecology@mail.ru

Морковкин Геннадий Геннадьевич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, профессор кафедры геоэкологии и природопользования, Государственный университет по землеустройству, Москва, Россия, ggmork@mail.ru

Нартымов Дмитрий Владимирович, начальник отдела геоинформационных систем, Центр агрохимической службы «Краснодарский», Краснодар, Россия, agrohim_23_1@mail.ru

Хуторова Алла Олеговна, кандидат географических наук, доцент, заместитель заведующего кафедрой геоэкологии и природопользования, Государственный университет по землеустройству, Москва, Россия, hutorova_alla@mail.ru

Shapovalov Dmitrii Anatolevich, Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Department of Computer Science, State University of Land Management, Moscow, Russia, shapoval_ecology@mail.ru

Morkovkin Gennadii Gennadevich, Doctor of Agricultural Sciences, Professor, Professor of the Department of Geoecology and Environmental Management, State University of Land Management, Moscow, Russia, ggmork@mail.ru

Nartymov Dmitrii Vladimirovich, Head of Geoinformation Systems Department, Agrochemical Service Center «Krasnodar», Krasnodar, Russia, agrohim_23_1@mail.ru

Khutorova Alla Olegovna, Candidate of Geographical Sciences, Associate Professor, Deputy Head of the Department of Geoecology and Environmental Management, State University of Land Management, Moscow, Russia, hutorova_alla@mail.ru

Аннотация. Представлены результаты исследований динамики содержания гумуса в пахотных черноземах Краснодарского края за 30-летний временной период (1990-2021 годы). Наибольшим средним содержанием гумуса (%) в пахотном слое почвы характеризуются черноземы обыкновенные, затем типичные и выщелоченные – 3,77; 3,65; 3,55 %, соответственно. Меньшее его содержание регистрируется в черноземах южных – 2,61 %. Показано, что наибольшее деградационное воздействие за последние годы сельскохозяйственного их использования, выраженное через потери гумуса в пахотных почвах за период 10 лет, в относительных %%, проявилось для черноземов выщелоченных и черноземов южных. Большую устойчивость к процессам дегумификации проявили черноземы типичные.

Abstract. The results of studies of the dynamics of humus content in arable chernozems of the Krasnodar Territory over a 30-year time period (1990-2021) are presented. The highest average humus content (%) in the arable soil layer is characterized by ordinary chernozems, then typical and leached – 3.77; 3.65; 3.55%, respectively. Its lower content is recorded in southern chernozems – 2.61%. It is shown that the greatest degradation effect in recent years of their agricultural use, expressed through the loss of humus in arable soils over a period of 10 years, in relative%%, was manifested for leached chernozems and southern chernozems. Typical chernozems showed greater resistance to dehumification processes.

Ключевые слова: плодородие почв, гумус, черноземы, дегумификация, Краснодарский край

Keywords: soil fertility, humus, chernozems, dehumidification, Krasnodar Territory.

Введение

Одним из важнейших факторов плодородия почв является гумус. Изучению его динамики в пахотных почвах различных регионов страны посвящен ряд работ [1-4]. Установлены значительные потери гумуса в пахотных почвах. Выявлено, что основной формой потерь является эрозионная.

Исследования Г.Г. Морковкина с соавтор. [5] показали, что со времени первого тура почвенных обследований территории Алтайского края (1960-е годы XX века) содержание гумуса в черноземах сократилось на 26%, что явилось следствием активного вовлечения в пахотных оборот целинных и залежных земель и сменой естественной растительности сельскохозяйственными культурами.

По данным Г.Г. Морковкина [6] при использовании в составе пашни наибольшее уменьшение содержания гумуса наблюдается в обыкновенных черноземах. За 100 лет их сельскохозяйственного использования потеряно половина процентного содержания гумуса в верхнем горизонте.

Г.П. Гамзиков [7] отмечает, что при сельскохозяйственном использовании уменьшение содержания гумуса является неизбежным негативным изменением. В пахотных черноземах, с одной стороны, замедляется процесс гумусообразования, с другой — более быстро идет минерализация вновь синтезированного гумуса. Это сдвигает баланс органического вещества в отрицательную сторону по всему профилю [8]. Преобладание минерализации в распаханных черноземах отмечает А.Х. Куликова [9].

В целом, как считает В.А. Ковда [10], распашка, освоение, длительное возделывание земли приводят к значительному уменьшению заселенности почв различными организмами, вероятно, не менее чем в 2-6 раз. Черноземы как бы постепенно «стерилизуются». Происходит нарушение (снижение уровня) нормального потока энергии, возобновления гумуса и освобождения биофилов, связанных в растительной и животной биомассе и в почвенном гумусе. В совокупности это ведет к потере структурности и самоуплотнению почвенной массы.

Настоящими исследованиями динамики содержания гумуса в пахотных почвах Краснодарского края показана справедливость ряда вышеприведенных публикаций и для данной территории.

В целом, анализ временной динамики основных показателей плодородия почв дает возможность провести оценку изменения состояния почв, их продукционной способности, проявления деградационных процессов, сделать прогнозные расчеты, характеризующие направленность развития почвенных процессов, разработать научно-обоснованные рекомендации рационального использования земель сельскохозяйственного назначения.

Объекты и методы исследований

Целью настоящего исследования является оценка изменения содержания гумуса в черноземах Краснодарского края за 30-летний временной период.

Объектами исследования служат разные подтипы черноземов и содержание в них гумуса.

Данные для проведения научной работы предоставлены ФГБУ «ЦАС «Краснодарский». Содержание гумуса (%) в пахотном слое почвы определено по ГОСТ 26213-91 [11].

Для достижения цели исследований выполнен сравнительный анализ данных результатов 5-ти туров агрохимических обследований почв (V – 1990-1994 гг., VI – 1995-1999 гг., VII – 2000-2004 гг., VIII – 2005-2009 гг., IX – 2010-2014 гг., X – 2015-2021 гг.), проведенных на реперных участках, расположенных в разных природно-почвенных зонах Краснодарского края.

Для расчетов данные по реперным участкам были сгруппированы в соответствии с типами и подтипами почв: черноземы южные (4. Тамань, 5. Анапа), черноземы обыкновенные (12. Ленинский), черноземы типичные (10. Нововеличковская, 13. Кореновск, 14. Выселки, 15. Октябрьский, 16. Заречный), черноземы выщелоченные (17. Некрасовская, 18. Новолабинская, 19. Тенгиская).

В качестве базовой установки сравнительной оценки взято положение о том, что интенсивность деградации почв выявляется при повторных обследованиях того же объекта [12, 13]. Вместе с тем, интенсивность процессов деградации определяется темпами изменения свойств почв, величиной негативных изменений параметров деградированных почв за определенный отрезок времени.

Результаты и обсуждение

Изучение почвенного покрова зоны проводимых исследований позволяет сделать следующие заключения. В целом, преобладающим типом почв данной территории является чернозем, представленный подтипами: южный, обыкновенный, типичный, выщелоченный. Наибольшее распространение видов почв по мощности гумусового горизонта (А + АВ) имеют сверхмощные (более 120 см) и мощные (80-120 см) разности (приводится в соответствии с «Признаки деления черноземов на виды» [14]). Однако, виды почв по содержанию гумуса в горизонте А практически все представлены слабогумусированными (меньше 4 %) разностями.

Содержание гумуса (%) в основных почвенных разностях обследуемой территории по турам агрохимических обследований представлено в таблице 1.

Наибольшим средним содержанием гумуса (%) в пахотном слое почвы характеризуются черноземы обыкновенные, затем типичные и выщелоченные – 3,77; 3,65; 3,55 %, соответственно. Меньшее его содержание регистрируется в черноземах южных – 2,61 %.

Временная динамика содержания гумуса и тренды его изменения представлены на рис. 1.

Тренды изменения содержания гумуса практически по всем почвенным разностям направленны на снижение его содержания во времени, однако имеют разную интенсивность.

Изменение в содержании гумуса между турами агрохимических обследований представлено в таблице 2.

С использованием данных расчетов таблицы 2 нами может быть представлено заключение о состоянии почвенного покрова по изменению содержания гумуса выраженное в его потерях в относительных процентах за 10 лет, в соответствии с «Критериями оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия» разработанными Министерством природных ресурсов Российской Федерации (1992), которые являются действующими в настоящее время (код доступа https://docs.cntd.ru/document/901797511).

В данном документе приводится следующее.

«3.3. Загрязнение и деградация почв….…В оценке экологического состояния почв основными показателями степени экологического неблагополучия являются критерии физической деградации, химического и биологического загрязнений (табл.3).

В соответствии с вышеизложенным, для почв территории исследований можно заключить, что наибольшее деградационное воздействие за последние 10 лет и в целом за 30 лет сельскохозяйственного их использования, проявилось среди подтипов черноземов для следующих подтипов: чернозем выщелоченный и чернозем южный, а учитывая «Критериями оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия» для данных почв соответствуют параметры «Чрезвычайной экологической ситуации».

Большую устойчивость к процессам дегумификации проявили черноземы типичные.

Выводы

Среди черноземов Краснодарского края, представленных выщелоченными, типичными, обыкновенными и южными подтипами, широко распространены, в основном, мощные и сверхмощные виды по мощности гумусового горизонта и вместе с тем преобладают слабогумусированые виды по содержанию гумуса в горизонте А.

Наибольшее деградационное воздействие, оцениваемое по степени потерь гумуса в пахотных почвах за период 10 лет, в относительных %% и в целом за 30 лет сельскохозяйственного использования, проявилось для черноземов выщелоченных и черноземов южных, а учитывая «Критериями оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия» для данных почв соответствуют параметры «Чрезвычайной экологической ситуации».

Большую устойчивость к процессам дегумификации проявили черноземы типичные.

Список источников

  1. Кирюшин В.И., Лебедева И.Н. Изменение содержания гумуса черноземов Сибири и Казахстана под влиянием сельскохозяйственного использования. – Докл. ВАСХНИЛ. – 1984. — № 5.- С.4-7.
  2. Бугаков П.С., Чупрова В.В., Низких Э.К. Современное состояние черноземов Средней Сибири // Тез. докл. науч. конф., посвящ. 100-летию плана В.В. Докучаева по борьбе с засухой и преобразованием степей России, Абакан, 4-6 авг., 1992. – Кн. 1. – Новосибирск, 1992. – С. 5-7.
  3. Булгаков Д.С., Славный Ю.А. Изменение свойств автоморфных каштановых и темно-каштановых почв в процессе длительного земледельческого воздействия // Тез. докл. 2 Съезда Общества почвоведов, Санкт-Петербург, 27-30 июня, 1996. – Кн. 2. – М., 1996. – С. 226-227.
  4. Когут Б.М. Гумусовое состояние русского чернозема // Тез. докл. 2 Съезда Общества почвоведов, Санкт-Петербург, 27-30 июня, 1996. — Кн. 2. — М., 1996. — С. 67-68.
  5. Морковкин Г.Г., Овцинов В.И., Максимова Н.Б., Байкалова Т.В., Литвиненко Е.А. Анализ состояния и динамики свойств пахотных почв степной зоны Алтайского края // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2016. – № 10 (144). – С. 30-36.
  6. Морковкин Г.Г. Антропогенная трансформация почвообразования и плодородия черноземов в системе агроценозов (на примере степной зоны Алтайского края). — Автореф. дис. … доктора с.-х. наук. — Барнаул, 2000. — 39 с.
  7. Гамзиков Г.П. Приемы сохранения плодородия почв в системе ландшафтного земледелия // 100 лет Т.С. Мальцеву: Науч. наследие Т.С. Мальцева и актуальные проблемы современной агрономии: Всерос. науч.-практ. конф., посвящ. 100-летию со дня рожд. почет. акад. Т.С. Мальцева, Курган, 8 — 11 нояб., 1995. – Новосибирск, 1995. – С. 39-40.
  8. Брехова Л.И., Щеглов Д.И. Агрогенная эволюция гумусового профиля черноземов // Тез. докл. 2 Съезда Общества почвоведов, Санкт-Петербург, 27-30 июня, 1996. – Кн. 2. – М., 1996. – С. 21-22.
  9. Куликова А.Х. Гумусовое состояние черноземов Ульяновской области и пути его оптимизации // Эколого-агрохимические. технологические аспекты развития земледелия Сред. Поволжья и Урала: Тез. докл. конф., посвящ. 75-летию каф. агрохимии и почвовед. Казан, гос. с.-х. акад., Казань, 19-20 дек., 1995. — Казань, 1995. — С. 17-18.
  10. Ковда В.А. Прошлое и будущее чернозема // Русский чернозем – 100 лет после Докучаева. – М.: Наука, 1983. – С. 253-280.
  11. ГОСТ 26213-91 Почвы. Методы определения органического вещества.
  12. Изерская Л.А., Воробьев С.Н., Колесниченко Л.Г., Постникова Н.В. Оценка изменений свойств пахотных почв Томской области по данным крупномасштабного почвенного обследования // Проблемы антропогенного почвообразования: Тез. докл. международ. конф., Т.1. – М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 1997. – С. 53-55.
  13. Карманов И.И., Булгаков Д.С. Деградация почв: предложения по совершенствованию терминов и определений // Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения: Тез. и докл. Всероссийской конф. Т.1. – М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева РАСХН, 1998. – С. 5-7.
  14. Ковриго В.П., Кауричев И.С., Бурлакова Л.М. Почвоведение с основами геологии. – М.: Колос, 2000. – 416 с.

References

  1. Kiryushin V.I., Lebedeva I.N. Izmenenie soderzhaniya gumusa chernozemov Sibiri i Kazaxstana pod vliyaniem sel`skoxozyajstvennogo ispol`zovaniya. – Dokl. VASXNIL. – 1984. — № 5.- S.4-7.
  2. Bugakov P.S., Chuprova V.V., Nizkix E`.K. Sovremennoe sostoyanie chernozemov Srednej Sibiri // Tez. dokl. nauch. konf., posvyashh. 100-letiyu plana V.V. Dokuchaeva po bor`be s zasuxoj i preobrazovaniem stepej Rossii, Abakan, 4-6 avg., 1992. – Kn. 1. – Novosibirsk, 1992. – S. 5-7.
  3. Bulgakov D.S., Slavny`j Yu.A. Izmenenie svojstv avtomorfny`x kashtanovy`x i temno-kashtanovy`x pochv v processe dlitel`nogo zemledel`cheskogo vozdejstviya // Tez. dokl. 2 S«ezda Obshhestva pochvovedov, Sankt-Peterburg, 27-30 iyunya, 1996. – Kn. 2. – M., 1996. – S. 226-227.
  4. Kogut B.M. Gumusovoe sostoyanie russkogo chernozema // Tez. dokl. 2 S«ezda Obshhestva pochvovedov, Sankt-Peterburg, 27-30 iyunya, 1996. — Kn. 2. — M., 1996. — S. 67-68.
  5. Morkovkin G.G., Ovcinov V.I., Maksimova N.B., Bajkalova T.V., Litvinenko E.A. Analiz sostoyaniya i dinamiki svojstv paxotny`x pochv stepnoj zony` Altajskogo kraya // Vestnik Altajskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. – 2016. – № 10 (144). – S. 30-36.
  6. Morkovkin G.G. Antropogennaya transformaciya pochvoobrazovaniya i plodorodiya chernozemov v sisteme agrocenozov (na primere stepnoj zony` Altajskogo kraya). — Avtoref. dis. … doktora s.-x. nauk. — Barnaul, 2000. — 39 s.
  7. Gamzikov G.P. Priemy` soxraneniya plodorodiya pochv v sisteme landshaftnogo zemledeliya // 100 let T.S. Mal`cevu: Nauch. nasledie T.S. Mal`ceva i aktual`ny`e problemy` sovremennoj agronomii: Vseros. nauch.-prakt. konf., posvyashh. 100-letiyu so dnya rozhd. pochet. akad. T.S. Mal`ceva, Kurgan, 8 — 11 noyab., 1995. – Novosibirsk, 1995. – S. 39-40.
  8. Brexova L.I., Shheglov D.I. Agrogennaya e`volyuciya gumusovogo profilya chernozemov // Tez. dokl. 2 S«ezda Obshhestva pochvovedov, Sankt-Peterburg, 27-30 iyunya, 1996. – Kn. 2. – M., 1996. – S. 21-22.
  9. Kulikova A.X. Gumusovoe sostoyanie chernozemov Ul`yanovskoj oblasti i puti ego optimizacii // E`kologo-agroximicheskie. texnologicheskie aspekty` razvitiya zemledeliya Sred. Povolzh`ya i Urala: Tez. dokl. konf., posvyashh. 75-letiyu kaf. agroximii i pochvoved. Kazan, gos. s.-x. akad., Kazan`, 19-20 dek., 1995. — Kazan`, 1995. — S. 17-18.
  10. Kovda V.A. Proshloe i budushhee chernozema // Russkij chernozem – 100 let posle Dokuchaeva. – M.: Nauka, 1983. – S. 253-280.
  11. GOST 26213-91 Pochvy`. Metody` opredeleniya organicheskogo veshhestva.
  12. Izerskaya L.A., Vorob`ev S.N., Kolesnichenko L.G., Postnikova N.V. Ocenka izmenenij svojstv paxotny`x pochv Tomskoj oblasti po danny`m krupnomasshtabnogo pochvennogo obsledovaniya // Problemy` antropogennogo pochvoobrazovaniya: Tez. dokl. mezhdunarod. konf., T.1. – M.: Pochvenny`j in-t im. V.V. Dokuchaeva, 1997. – S. 53-55.
  13. Karmanov I.I., Bulgakov D.S. Degradaciya pochv: predlozheniya po sovershenstvovaniyu terminov i opredelenij // Antropogennaya degradaciya pochvennogo pokrova i mery` ee preduprezhdeniya: Tez. i dokl. Vserossijskoj konf. T.1. – M.: Pochvenny`j in-t im. V.V. Dokuchaeva RASXN, 1998. – S. 5-7.
  14. Kovrigo V.P., Kaurichev I.S., Burlakova L.M. Pochvovedenie s osnovami geologii. – M.: Kolos, 2000. – 416 s.

Для цитирования: Шаповалов Д.А., Морковкин Г.Г., Нартымов Д.В., Хуторова А.О. Оценка временной динамики содержания гумуса в черноземах Краснодарского края за 1990-2021 годы // Московский экономический журнал. 2023. № 11. URL: https://qje.su/nauki-o-zemle/moskovskij-ekonomicheskij-zhurnal-11-2023-44/

© Шаповалов Д.А., Морковкин Г.Г., Нартымов Д.В., Хуторова А.О., 2023. Московский экономический журнал, 2023, № 11.